数据采集和智能仪器课件.pptVIP

A／D芯片是现代科学仪器不可缺少的核心部件之一，它的速度的提高是实现高速信号采集的关键。在向高速，低功耗、高分辨率、高性能的方向发展。 A／D等电路与微处理器集成在一块(称为混合电路)传感器与控制电路都集成在一块芯片上，这将缩小体积，增强可靠性，从而实现智能仪器的多功能化。 2、A/D等新器件增强仪器的功能与测量范围 高速器件为用于高效、多载波无线基站收发器应用而优化，高采样率允许设计师捕获更宽的通道带宽，从而将一般以65Msps速率采样的现有系统容量提高了一倍。 MSP430内部结构图：运放、A／D、比较器等电路与微处理器集成在一块 3.单片机、DSP处理器广泛应用 单片机:8031、8051、89C51、MSP430、AVR TMS—320系列等高速单片数字信号处理器(DSP‘Digital Signal Processor)是通过硬件来完成乘法和加法运算的，极大地增强了智能仪器的数字滤波、FFF、相关、卷积等信号处理能力。 新型DSP芯片接口功能大大加强，甚至集成了DSP与ARM双核。 利用msp430研制的心电信号记录仪， 特点：极低功耗，具有硬件乘法累加器，可对信号做滤波、统计分析 运动控制卡的电路设计 TMS320F2812 许多公司还采用了数字—模拟混合集成技术，将A／D、D／A、锁相环以及USB、CAN总线接口等都集成到单片机中，大大地减少片外附加器件的数目，进一步提高了系统的可靠性。 51系列单片机的时钟频率目前可以提高至80MHz，提升到40 MIPS。集成片上Flash存储器高达64K，集成密度高并实现了ISP(在系统烧录程序)和IAP(在应用烧录程序)。 4、嵌入式系统 （ARM）与片上系统(SOC)将使 智能仪器的设计提升到一个新阶段 计算机可以分成通用计算机系统和嵌入式计算机系统(简称嵌入式系统)。而嵌入式系统则是指把微处理器、单片机(微控制器)、DSP芯片等作为“控制与处理部件”，虽然嵌入式系统的核心是计算机，但它是以某种设备的形式出现的，其外观不再具备计算机的形态。很显然，智能仪器属于嵌入式系统，它虽然以微型计算机为核心，但它不以计算机的形态出现；而是作为宿主设备的控制器智能地体现仪器设备的功能。 ● 嵌入式系统的发展曾出现过两次高潮。1976年8048微控制器的问世和1980年MCS-5l微控制器的问世，推动了第一次嵌入式系统发展的浪潮。 ● 经过20世纪90年代PC机技术大发展的孕育，又迅速掀起了第二次嵌入式系统发展的浪潮。这次嵌入式系统的明显特点是移植了PC机必威体育精装版两项成熟技术：互联网和多媒体。 为了满足互联网和多媒体嵌入式设备的高速性和实时编解码的复杂技术需要，支持嵌入式网络设备、移动通信设备、多媒体设备的开发，第二次嵌入式系统的主力器件已让位于32位的DSP-RISC双核结构的微处理器。很显然，这类微处理器也为智能仪器网络化和智能化的进一步扩展提供了坚实的基础。 嵌入式系统的深入发展将使智能仪器的设计提升到一个新的阶段，尤其是能运行操作系统的嵌入式系统平台，由于它具备多任务、网络支持、图形窗口、文件和目标管理等功能，并具有大量的应用程序接口(API)，将会使研制复杂智能仪器变得容易。 ARM（Advanced RISC Machines）高级RISC微处理器 ARM既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。　　1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场份额。　　ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。 此外，ARM芯片还获得了许多实时操作系统（Real Time Operating System）供应商的支持，比较知名的有：Windows CE、Linux、pSOS、VxWorks、Nucleus、EPOC、uCOS、BeOS等 新发布的iPhone 3GS手机中所用的处理器是采用了65纳米工艺的ARM Contex A8单核处理器 采用了三星公司生产的S3C2440M这款ARM9核心的处理器 索尼公司计划在其下一代PSP2游戏机中采用双核ARM Cortex处理器